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第1章 工作场所健康与安全（WH＆S） 1

1.1 现场风险评估 1

1.2 并网光储系统各组件安全性 2

1.2.1 光伏阵列 3

1.2.2 电池组 4

1.2.3 逆变器 5

1.2.4 燃机 5

1.3 危害 5

1.3.1 物理危害（非电气非化学危害） 5

1.3.2 电气危害 6

1.3.3 化学危害 7

1.4 安全设备 7

1.4.1 个人安全资源 7

1.4.2 现场作业安全资源 7

1.5 现场安全 8

1.6 急救 8

第2章 系统配置 9

2.1 配置1：单台多模式逆变器单元 9

2.1.1 光伏阵列 10

2.1.2 多模式逆变器 10

2.1.3 电池储能 10

2.2 配置2：带独立光伏控制器的单台逆变器 10

2.2.1 光伏阵列 11

2.2.2 光伏控制器 11

2.2.3 电池储能 11

2.2.4 多模式逆变器 11

2.3 配置3：通过互连开关装置相连的两台逆变器 12

2.3.1 光伏阵列与并网逆变器 13

2.3.2 电池储能与多模式逆变器 13

2.3.3 互连开关装置 13

2.4 配置4：含并网逆变器的两台逆变器直接并网 14

2.4.1 光伏阵列与并网逆变器 15

2.4.2 电池储能与多模式逆变器 15

2.5 配置5：含并网逆变器的两台逆变器直接与特定负荷连接 15

2.5.1 光伏阵列与并网逆变器 16

2.5.2 电池储能与多模式逆变器 16

2.6 电池与电网的交互许可 17

2.7 削峰 18

2.8 发电机 18

第3章 电池特性 19

3.1 电池储能及容量 19

3.1.1 电池能量 19

3.1.2 质量比能量密度和体积比能量密度 20

3.1.3 电池容量 20

3.1.4 放电深度（DOD） 22

3.1.5 最大放电深度和日放电深度（日DOD） 22

3.1.6 荷电状态（SOC） 23

3.2 SOC计算 23

3.2.1 比重 23

3.2.2 开路电压 24

3.2.3 放电和充电电压 24

3.3 电池充电和放电 25

3.3.1 放电倍率 26

3.3.2 自放电速率 26

3.3.3 充电倍率 26

3.3.4 抗过充和过放能力 27

3.3.5 放电截止电压 27

3.3.6 电池效率 27

3.3.7 电池电压 28

3.3.8 温度的影响 29

3.4 电池寿命和维护 31

3.4.1 循环寿命 31

3.4.2 析气反应 32

3.4.3 电气维护——均衡 32

3.4.4 物理维护——检修 32

3.5 电池安装 33

3.5.1 电池连接 33

3.5.2 电池的失效电流 34

3.5.3 安全需求 34

3.5.4 位置选择 35

3.5.5 充足通风 36

3.5.6 电池后处理／回收 37

第4章 二次电池技术 38

4.1 电池类型概述 38

4.2 铅酸电池 40

4.2.1 电气和化学成分 40

4.2.2 充电和放电 41

4.2.3 失效问题 41

4.2.4 富液式铅酸电池 43

4.2.5 阀控密封铅酸电池（VRLA） 43

4.2.6 安全和后处理 44

4.2.7 可商业化铅酸电池 44

4.3 锂离子（Li-Ion）电池 45

4.3.1 工作原理 45

4.3.2 种类 45

4.3.3 放电曲线 46

4.3.4 温度影响 47

4.3.5 过充和过放 47

4.3.6 故障电流 47

4.3.7 电池管理系统 48

4.4 锂离子电池衍生品 48

4.4.1 锂离子单体和模块 48

4.4.2 温度影响和热失控 48

4.4.3 过充 50

4.4.4 过放 50

4.4.5 内置安全功能 50

4.4.6 BMS工作原理 51

4.4.7 集中式和分散式 52

4.5 镍镉（NiCd）电池 52

4.5.1 电气和化学成分 52

4.5.2 充电和放电 53

4.5.3 密封镍镉电池 53

4.5.4 镍镉湿电池 54

4.5.5 安全和回收处理 54

4.6 镍金属氢化物电池（NiMH） 55

4.6.1 电气和化学成分 55

4.6.2 充电和放电 55

4.6.3 安全和后处理 56

4.7 全钒液流电池 57

4.7.1 电气和化学成分 57

4.7.2 充电和放电 57

4.8 锌溴电池 57

4.8.1 电气和化学成分 58

4.8.2 充电和放电 58

4.9 钠硫电池（NA-S） 58

4.9.1 电气和化学成分 59

4.9.2 充电和放电 59

4.10 钠离子（NA-Ion）电池 59

第5章 特定负荷选择与定容 60

5.1 特定负荷选择 60

5.1.1 驱动因素1：可靠性 61

5.1.2 驱动因素2：平抑峰值负荷 61

5.1.3 驱动因素3：电网与光伏系统之间交换电量最小化 62

5.2 特定负荷评估 63

5.2.1 预期脱网评估 63

5.2.2 脱网期间的能量需求评估——使用表单 63

5.2.3 功率因数 64

5.2.4 负荷的多样性 66

5.2.5 基于负荷曲线分析减少浪涌需求 66

5.2.6 脱网期间的能量需求——使用交流功率分析仪 67

5.3 案例 67

5.3.1 案例1 67

5.3.2 案例2 69

5.3.3 案例3 69

第6章 储能电池选型及定容 71

6.1 电池技术的选型 71

6.1.1 目的1：可靠性 71

6.1.2 目的2：削峰 71

6.1.3 目的3：尽可能减少光伏发电与电网间的电量交换 71

6.1.4 系统约束条件 72

6.2 电池组容量设计准则 72

6.3 确定电池组电压 72

6.4 电池组容量配置 73

6.4.1 电池组必须提供的总能量 74

6.4.2 最大放电深度 74

6.4.3 最大功率需求和最大浪涌需求 75

6.4.4 最大充电倍率 75

6.5 电池单元并联设计 75

6.5.1 场景1：电池组配置 76

6.5.2 场景2：电池组配置 78

6.5.3 场景3：电池组配置 80

第7章 光伏阵列容量配置 83

7.1 光伏逆变器配置选择 83

7.2 光伏系统驱动因素 84

7.2.1 因素1：系统可靠性 84

7.2.2 因素2：补偿峰值负荷 84

7.2.3 因素3：减小光伏系统与电网之间的交换电量 85

7.3 系统约束条件 85

7.3.1 系统总成本 85

7.3.2 系统设备组成 85

7.3.3 电网对储能电池的许可和交互能力 85

7.3.4 空间约束条件 86

7.4 案例 86

7.4.1 案例1：光伏阵列容量计算 86

7.4.2 案例2：光伏阵列容量计算 87

7.4.3 案例3：光伏阵列容量计算 87

第8章 太阳能控制器 89

8.1 充电／放电周期 89

8.2 控制器的类型 91

8.2.1 开关控制器（脉冲调制式） 91

8.2.2 最大功率跟踪（MPPT）控制器 93

8.3 控制器的其他特点 94

8.3.1 过放电保护 94

8.3.2 温度补偿 94

8.4 控制器类型与容量的选择 95

8.4.1 标准PWM控制器 95

8.4.2 MPPT控制器 96

8.5 控制器的安装 98

第9章 逆变器的型号、规格选型及参数调试 100

9.1 逆变器的类型 100

9.1.1 并网逆变器 100

9.1.2 储能逆变器（电池管理系统） 100

9.1.3 并网储能逆变器（电池管理系统） 100

9.2 逆变器设计标准 101

9.2.1 标准1：使逆变器与光伏阵列容量相匹配 101

9.2.2 标准2：根据特定负荷要求确定逆变器容量 101

9.2.3 标准3：基于电池再充电时间确定逆变器容量 102

9.3 各种配置方式中逆变器容量配置小结 103

9.4 不同系统配置方式中的逆变器容量选择方法 103

9.4.1 配置1：单台多模式逆变器单元 103

9.4.2 配置2：带独立光伏控制器的单台逆变器 103

9.4.3 配置3：通过互连开关装置相连的两台逆变器 104

9.4.4 配置4：含并网逆变器的两台逆变器直接并网 104

9.4.5 配置5：含并网逆变器的两台逆变器直接与特定负荷连接 104

9.5 并网储能逆变器参数设置及调试 105

9.5.1 常用参数的概念 105

9.5.2 建议流程 108

9.5.3 储能逆变器的功能调试 109

9.5.4 切换继电器 110

9.5.5 定时器设置 111

9.6 案例 111

9.6.1 案例1：逆变器规格选型（一） 111

9.6.2 案例2：逆变器规格选型（二） 114

9.6.3 案例3：逆变器的规格选型（三） 115

第10章 系统效率以及电池储能对光伏系统发电量的影响 118

10.1 系统效率 118

10.1.1 组件效率 118

10.1.2 系统耦合对效率的影响 119

10.2 光伏系统发电量 120

10.3 拓扑1的效率和光伏系统发电量 121

10.3.1 效率 121

10.3.2 光伏系统发电量 122

10.3.3 允许的计量 122

10.4 拓扑2的效率和光伏系统发电量 122

10.4.1 效率 122

10.4.2 光伏系统发电量 123

10.4.3 允许的计量 124

10.5 拓扑3的效率和光伏系统发电量 124

10.5.1 效率 124

10.5.2 光伏系统发电量 125

10.5.3 允许的计量 125

10.6 拓扑4的效率和光伏系统发电量 125

10.6.1 效率 126

10.6.2 光伏系统发电量 126

10.6.3 允许的计量 126

10.7 拓扑5的效率和光伏系统发电量 126

10.7.1 效率 126

10.7.2 光伏系统发电量 127

10.7.3 允许的计量 128

10.8 光伏发电通过电网给电池充电 128

10.9 电网异常条件对光伏发电量的影响 129

第11章 系统接线 130

11.1 电缆尺寸 130

11.2 线路损耗（压降） 131

11.3 导体允许电压降 132

11.4 过电流 134

11.5 电路保护 135

11.6 电池主熔断器设计 135

11.7 电池隔离 137

11.8 控制器保护 137

11.9 电池柜接线 138

11.10 完整的系统接线 138

第12章 系统安装 140

12.1 电池组安装 140

12.1.1 电池柜布局 140

12.1.2 电池组通风 141

12.2 多模式逆变器安装 143

12.3 开关柜内的系统互联 143

12.3.1 拓扑1：单台多模式逆变器单元 144

12.3.2 拓扑2：带独立光伏控制器的单台逆变器 144

12.3.3 拓扑3：通过互联开关装置相连的两台逆变器 145

12.3.4 拓扑4：含并网逆变器的两台逆变器直接并网 145

12.3.5 拓扑5：含并网逆变器的两台逆变器直接与特定负荷连接 146

12.4 开关柜 147

12.5 计量 147

12.6 标识 148

12.7 安全设备 149

12.8 调试 149

附录 标准列表 150